碳点敷料：治疗化学性皮肤烧伤的新希望

《Scientific Reports》：Carbon dot based dressing for therapy of chemically-induced cutaneous burns

为解决化学烧伤治疗难题，来自乌克兰等多地的研究人员开展 “碳点（CD）敷料治疗化学性皮肤烧伤” 的研究。结果显示，CD 可加速烧伤愈合，尤其对碱烧伤效果显著，还能调节免疫和炎症反应。这为烧伤治疗提供了新方向。

　　在日常生活和工业生产中，烧伤事故时有发生，而化学烧伤因其独特的损伤机制，给治疗带来了极大挑战。化学烧伤通常由接触酸性或碱性物质引起，虽然在所有烧伤病例中占比仅约 3%，但却导致了约 30% 的烧伤相关死亡 。在乌克兰，由于军事行动，烧伤问题在平民中尤为突出，化学烧伤成为了医疗领域亟待攻克的难题。目前，针对化学烧伤的治疗缺乏特异性策略，现有的临床治疗方案多是通用的烧伤处理方法，没有充分考虑化学烧伤的独特性，这主要是因为人们对化学烧伤的损伤机制和组织再生过程了解有限。

在此背景下，来自乌克兰基辅塔拉斯?舍甫琴科国立大学等机构的研究人员开展了一项关于碳点（Carbon Dots，CD）敷料治疗化学性皮肤烧伤的研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为化学烧伤的治疗带来了新的希望。

研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在动物实验方面，选用年轻雄性 Wistar 大鼠，通过随机分组，构建了酸性（10 N HCl）和碱性（3N NaOH）诱导的二度烧伤大鼠模型。在实验过程中，每日对烧伤部位拍照，利用 ImageJ 软件测量烧伤面积，以此跟踪烧伤愈合进程。同时，采集血液和皮肤样本，进行生化、血液学分析以及组织病理学检查。生化分析检测血清中多种肝功能酶活性、肌酐和尿素水平；血液学分析评估红细胞、白细胞等各项指标；组织病理学检查则通过 H&E 染色，观察皮肤组织中免疫反应细胞的存在和占比，以及水肿、凋亡、坏死等特征 。

研究结果如下：

1. 碳点的化学结构：本研究使用的 CD 由柠檬酸和尿素合成，具有典型的化学结构，其核心为 sp²杂化，表面含有羧基、酚基和氨基等官能团 。平均粒径小于 100nm，胶体溶液呈淡黄色且透明。
2. 烧伤面积变化：对于酸诱导的烧伤，CD 处理的动物在第 2 - 3 天烧伤面积显著减小，但之后愈合速度与未处理和载体处理组相似。而碱诱导的烧伤中，CD 处理组愈合更快，在第 1 - 9 天，其绝对和相对烧伤面积均显著小于未处理组。组织病理学分析表明，酸诱导烧伤的大鼠在烧伤后 7 天炎症和水肿明显，之后逐渐减轻，同时结缔组织积累增加；碱诱导烧伤的大鼠炎症和组织损伤相对较轻，愈合更快。
3. 全身状况：所有实验组大鼠在研究期间体重均未下降，但与健康动物相比，体重增加缓慢。免疫器官重量分析显示，酸诱导烧伤组在烧伤后 14 和 21 天，淋巴结重量有下降趋势，脾脏重量增加；碱诱导烧伤组在烧伤后 7 天淋巴结相对重量下降，14 天脾脏重量增加。CD 处理组的这些变化相对不明显。血液学参数分析发现，酸诱导烧伤组白细胞（WBC）计数在第 7 天显著升高，伴有不同白细胞亚群分布改变，CD 处理有效抑制了白细胞增多，同时诱导中性粒细胞增多；碱诱导烧伤组白细胞计数在第 7 天也显著升高，但在第 14 天趋于正常，CD 敷料减轻了炎症反应。此外，酸诱导烧伤会导致红细胞异常，CD 敷料可延迟和减轻红细胞破坏；碱诱导烧伤对红细胞影响较小，CD 敷料维持了红细胞的调节作用。
4. 炎症因子和生化指标：在两种烧伤模型中，IL - 6 和 IL - 10 水平波动不显著，无法得出全身性炎症的结论。生化分析显示，各组血清中肝功能酶活性有波动，但未表明肝脏毒性或特定功能趋势，肌酐和尿素水平无变化，说明对肾功能无影响。

研究结论和讨论部分指出，酸诱导的烧伤比碱诱导的烧伤愈合时间更长且炎症更严重。CD 每日敷料在碱诱导烧伤愈合的第一周显著减小烧伤面积和炎症水平，但对酸诱导烧伤效果较差。CD 的作用机制可能包括抗炎作用，通过调节巨噬细胞从 M1 向 M2 表型极化来调节免疫反应，以及促进组织重塑 。此外，CD 具有抗氧化、抗菌等多种功能，能有效中和活性氧（ROS），促进伤口愈合。虽然 CD 在伤口愈合方面展现出了巨大潜力，但在实际应用中仍面临一些挑战，如合理设计和规范应用等问题。未来需要进一步研究来优化其性能，以更好地应用于临床烧伤治疗。

总的来说，这项研究表明碳点在烧伤治疗中具有重要意义，为开发先进的烧伤护理治疗和组织修复策略提供了新的思路和方向，有望改善化学烧伤患者的治疗效果，减轻患者痛苦，具有广阔的应用前景。